将Raspberry设置为数据记录器

如标题所示，我正在开发一个简单的嵌入式应用程序，该应用程序可以从串行端口读取一些信息并将其记录到文件中，此外还可以在显示屏上显示一些状态。

我现在处于日志记录似乎正在运行的阶段，并且我正在尝试配置系统，但我有几个问题。

1. 该系统旨在将数据记录到FAT32 USB记忆棒中，可以随时将其拔出，重新插入或更换。将插入的USB大容量存储器自动挂载到固定目录的首选方法是什么？usbmount软件包似乎几乎可以做到这一点，但是缺乏维护使人警惕。

2. 我不能保证电源供应并执行正常关机。值得庆幸的是，除了内部操作系统信息之外，唯一要写入的文件应该是日志。操作系统的日志文件系统是否可以使我免于自救，还是应该以只读方式安装系统或对RAM磁盘进行修补？

3. USB记忆棒上的FAT文件系统是否可以生存并从断电和突然弹出中恢复？我应该在每次挂载时创建一个新的日志文件吗？

4. 我已经将X服务器设置为自动启动，并在LXDE自动启动脚本中进行了设置，以启动状态显示并禁用窗口管理器/屏幕保护程序。还有其他需要持续显示的陷阱吗？

5. 记录器将无法访问以太网，而是需要一个准确的时钟。RasClock模块合适吗？

抱歉，发表过长的帖子和多个半相关的问题。

我习惯于处理对软件完全控制的简单嵌入式设备，而正确配置实际操作系统的任务让我有些着急。另一方面，我宁愿怀疑我不是唯一（滥用）Pi来进行此类应用程序的人，因此希望这些问题不是针对我的特定情况。

该系统旨在将数据记录到FAT32 USB记忆棒中，可以随时将其拔出，重新插入或更换。

在不插电的那部分是有问题的。AFAIK，任何地方的计算机系统都不能保证您有权随时随意拉出USB插棒而不会造成潜在问题。因此，您将不得不考虑如何解决该问题。

我不能保证电源供应并执行正常关机。

同样，突然（几乎）切断任何计算机系统的电源都是有风险的。它通常结束了好吗（谁没有这样做一堆的时候，意外，因停电等？），但似乎是报告的人SD卡腐败与PI不寻常的数量。因此，如果您的意思是“大多数情况下不会彻底关闭系统”，则需要重新考虑，因为这将是一个死胡同。请注意，无需键盘或网络连接就可以触发关机。您也可以使用类似的方法来触发USB棒的干净卸载。

您可以在其中添加sync选项/etc/fstab以限制缓存，但请man mount注意：

如果介质的写周期数量有限（例如某些闪存驱动器），则“同步”可能会缩短生命周期。

这包括SD卡，尽管只要您记得间歇性地测试（并在适当时更换）媒体，这可能是值得的。我认为，这将对整体性能产生轻微影响。

因此，请尽量避免突然拉动插头或USB棒，当然也不要设计依赖于此的设置。例如，不要对自己或其他用户说：“可以随时随地拔下USB记忆棒”，因为事实并非如此，您也不能这样做。

sync在应用程序中进行适当的调用（例如，在空闲时或大量写入之后）是个好主意。

一旦你有你想要安装和配置的一切，你有可能挂载根文件系统只读，如果您创建单独的分区进行/var，/run以及/tmp与安装这些RW; 您也可以创建一个这样的挂载分区，并将rw目录符号链接到其中。

在树莓派上，您不必担心/run，因为它已经是tmpfs（RAM）了。/sys并且/proc它们也位于RAM中（但不要将它们用于预期用途）。如果系统是出于单一目的，并且所有数据都存储在USB记忆棒中，那么这/var是唯一有问题的问题，但我认为并非如此。

在以前的生活中，我从事读取/写入存储卡的设备驱动程序的工作。在任何操作过程中都可能将其拉出，因此即使电池或电容器备份的电源也无济于事。根据芯片的格式规格，我推断出通过“热”移除和插入来实现最小损坏所需的行为。

基本上，您需要做的是确保如果您在数据块的中间写入时被切断（或者接触是蠕动的），则您可以识别出事实。基本上在数据前添加一个块号（如果不是固定大小，则添加长度），并在末尾添加一个crc和（相同）块号。

您所做的第一个写操作在末尾，其值不是下一个块号。这样，如果您的写入未完成，则将出现块编号不匹配，并且该数据块被称为垃圾。然后，使用实际块号，其长度，随后由您喜欢的算法生成的CRC以及实际块号再次写入数据块。（CRC是为了防止破坏数据的直接联系）。

恢复供电或重新插入存储卡时，仅接受顺序的块，直到该块的开始和结束序列号不匹配或CRC错误。删除该块并继续记录。

这虽然是低级的东西。通过文件系统进行操作是另一回事。

您真正需要的是FAT的冗余副本，并在FAT表周围做类似的事情。序列号将告诉您最新的序列号，并且前后匹配和CRC将确保完整性。

我已经睡不着了，所以我希望这很清楚。

至于准确的时钟，有很多便宜的GPS模块可用。很难找到比这更准确的时钟。